CN107894320B - 真空舱内垂直放置探测器的羽流导流地面试验防护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种真空舱内垂直放置探测器的羽流导流地面试验防护装置，涉及真空羽流防护技术领域。本发明提供的一种真空舱内垂直放置探测器的羽流导流试验防护装置，该装置结合探测器的结构特点、真空羽流在真空舱内的流动特点，实现了小型真空舱内对探测器进行羽流防护的功能，大大减弱了因真空舱结构尺寸限制对探测器所带来的羽流扰动，缓解了舱内真空度的降低，提升了羽流导流地面模拟试验的有效性和准确性。

Description

真空舱内垂直放置探测器的羽流导流地面试验防护装置
技术领域
本发明涉及真空羽流防护技术领域，具体涉及一种真空舱内垂直放置探测器的羽流导流地面试验防护装置。
背景技术
随着载人航天、空间探测的发展，越来越多涉及到探测器的地外天体起飞，在真空环境下，发动机喷管喷射的羽流无约束的膨胀，对上升级产生的气动力干扰，影响探测器的起飞稳定性。为验证羽流导流方案的正确性，需开展地面真空舱内的羽流导流试验。
为较为真实的模拟探测器受到的羽流干扰，需要将羽流因真空舱尺寸限制对探测器的扰动影响尽可能降低，需要针对目前国内尺寸较大和真空度较高的真空舱设计一种真空舱内垂直放置探测器的羽流导流试验防护装置。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何设计一种应用在真空舱内探测器羽流导流试验的防护装置。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种真空舱内垂直放置探测器的羽流导流地面试验防护装置，包括连接支架1，探测器防护罩2，导流板3和导流锥4；
所述探测器防护罩2为圆筒型结构，通过连接支架1固定在真空舱壁5上；所述防护罩2由底部防护板7和与底部防护板7连接的上部罩体8组成，所述防护罩2的防护板7中心开孔与探测器6边缘之间通过弹性密封胶连接，以防羽流从防护板7和探测器6之间的缝隙流入探测器6周围，同时不影响探测器6的在预设程度内的姿态变化，防护罩2的罩体8内容纳所述探测器6的上部以防止羽流对探测器6侧壁及顶面产生影响；所述导流板3固定在防护罩2上，导流锥4为锥型结构，固定在所述真空舱壁5上，所述导流锥4位于导流板3上方，导流板3和导流锥4在轴向方向的长度大于防护罩2；导流板3和导流锥4二者组成导流装置，用于引导羽流流入导流板3内，同时防止进入导流板3内的羽流反流出导流板3，使羽流在进入导流板3后，聚集在此处，以减弱羽流对探测器6周围空间的真空度影响。
优选地，所述导流锥4为人字锥型结构。
优选地，所述导流板3由板材折弯而成。
(三)有益效果
本发明提供一种真空舱内垂直放置探测器的羽流导流试验防护装置，该装置结合探测器的结构特点、真空羽流在真空舱内的流动特点，实现了小型真空舱内对探测器进行羽流防护的功能，大大减弱了因真空舱结构尺寸限制对探测器所带来的羽流扰动，缓解了舱内真空度的降低，提升了羽流导流地面模拟试验的有效性和准确性。
附图说明
图1、图2为本发明真空羽流导流试验防护装置的示意图；
图3为本发明真空羽流导流试验防护装置的结构示意图；
图4为本发明真空羽流导流试验防护装置防护罩结构式意图；
图5为无羽流导流防护装置引导下的羽流流动示意图；
图6为羽流导流防护装置引导下的羽流流动示意图；
图7为羽流导流防护装置引导下的羽流轴向方向流动示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1～图4所示，一种真空舱内垂直放置探测器的真空羽流导流试验防护装置，包括连接支架1，探测器防护罩2，导流板3，导流锥4。
所述探测器防护罩2为圆筒型结构，通过连接支架1固定在真空舱壁5上；防护罩2由底部防护板7和罩体8组成，防护罩2的防护板7中心开孔与探测器6边缘之间通过弹性密封胶连接，以防羽流从防护板7和探测器6之间的缝隙流入探测器6周围带来额外扰动，同时也不影响探测器6的微小姿态变化，探测器6的上部放置在防护罩2的罩体8内防止羽流对探测器6侧壁及顶面产生影响；导流板3由板材折弯而成，固定在防护罩2上，导流锥4为人字锥型结构，固定在真空舱壁5上，其中，导流锥4位于导流板3上方，导流板3和导流锥4在轴向方向的长度远大于防护罩2；导流板3和导流锥4配合，二者组成的导流装置，引导羽流流入导流板3内，同时防止进入导流板3内的羽流反流出导流板3，使羽流在进入导流板3后，聚集在此处，以减弱羽流对探测器6周围空间的真空度影响，在轴向方向上，尺寸较长，羽流扩散空间较大，对探测器6的影响相对较小，因此在轴向方向上不再单独设置导流装置，如图7所示。
如图5所示，在没有羽流防护装置之前，由于真空羽流的自由膨胀特点，羽流从探测器6的发动机喷管9喷出，冲击到起飞平台10后向四周流动，由于真空舱壁5的限制，羽流在真空舱壁5上产生反射，反射后的羽流会冲击到探测器6的侧面以及顶面，这些额外的冲击扰动在探测器6的地外天体起飞过程中是不存在的，从而影响地面模拟真空羽流导流试验的真实性和准确性。本发明的羽流防护装置，能够引导羽流进入导流板3内，通过防护罩2以及导流板3防止羽流对探测器6的冲击，消除这些额外的冲击扰动，如图6所示。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种真空舱内垂直放置探测器的羽流导流地面试验防护装置，其特征在于，包括连接支架(1)，探测器防护罩(2)，导流板(3)和导流锥(4)；
所述探测器防护罩(2)为圆筒型结构，通过连接支架(1)固定在真空舱壁(5)上；所述探测器防护罩(2)由底部防护板(7)和与底部防护板(7)连接的上部罩体(8)组成，所述探测器防护罩(2)的底部防护板(7)中心开孔与探测器(6)边缘之间通过弹性密封胶连接，以防羽流从底部防护板(7)和探测器(6)之间的缝隙流入探测器(6)周围，同时不影响探测器(6)的在预设程度内的姿态变化，探测器防护罩(2)的上部罩体(8)内容纳所述探测器(6)的上部以防止羽流对探测器(6)侧壁及顶面产生影响；所述导流板(3)固定在探测器防护罩(2)上，导流锥(4)为锥型结构，固定在所述真空舱壁(5)上，所述导流锥(4)位于导流板(3)上方，导流板(3)和导流锥(4)在轴向方向的长度大于探测器防护罩(2)；导流板(3)和导流锥(4)二者组成导流装置，用于引导羽流流入导流板(3)内，同时防止进入导流板(3)内的羽流反流出导流板(3)，使羽流在进入导流板(3)后，聚集在此处，以减弱羽流对探测器(6)周围空间的真空度影响。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导流锥(4)为人字锥型结构。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述导流板(3)由板材折弯而成。
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